ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΑΝΤΙΓΟΝΟΥ 20 / 25-2-2014 Ρ. Τσιτσιλώνη ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΑΝΤΙΓΟΝΟΥ Εισαγωγικά στοιχεία Περιορισμός της ενεργοποίησης των Τ κυττάρων από το MHC Αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα (antigen-presenting cells, APC) Επεξεργασία του αντιγόνου Ενδογενής οδός επεξεργασίας αντιγόνων Εξωγενής οδός επεξεργασίας αντιγόνων Ανεξάρτητη από τα MHC παρουσίαση του αντιγόνου Τα περίεργα της αντιγονοπαρουσίασης !!!

Εισαγωγικά στοιχεία Δύο αλληλένδετες διαδικασίες: επεξεργασία (διάσπαση) του αντιγόνου παρουσίαση (έκθεση στην επιφάνεια) ως σύμπλοκο με MHC μόριο ΜΗC τάξης Ι: πεπτίδια από ενδογενή αντιγόνα παρουσίαση στα CD8+ (κυτταροτοξικά) Τ λεμφοκύτταρα ΜΗC τάξης ΙΙ: πεπτίδια από εξωγενή αντιγόνα παρουσίαση στα CD4+ (βοηθητικά) Τ λεμφοκύτταρα

Περιορισμός CD4+ κυττάρων από εαυτά MHC τάξης ΙΙ πείραμα των Rosenthal και Stevach (1974)

Περιορισμός CD8+ κυττάρων από εαυτά MHC τάξης Ι πείραμα των Zinkernagel και Doherty (1975)

Η επεξεργασία του αντιγόνου απαραίτητη για την ενεργοποίηση των Τ λεμφοκυττάρων μονιμοποιημένα APC δεν ενεργοποιούν Τ κύτταρα μονιμοποιημένα APC μετά την επεξεργασία του αντιγόνου ενεργοποιούν Τ κύτταρα μονιμοποιημένα APC «φορτωμένα» με αντιγονικά πεπτίδια ενεργοποιούν Τ κύτταρα

Αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα

Οι οδοί επεξεργασίας του αντιγόνου έχουν κοινό στόχο Ενδογενές μονοπάτι (MHC τάξης Ι) Εξωγενές μονοπάτι (MHC τάξης ΙΙ)

Οι οδοί επεξεργασίας του αντιγόνου έχουν κοινά στάδια

δημιουργία πεπτιδίων από τα πρωτεασώματα ΕΝΔΟΓΕΝΕΣ ΜΟΝΟΠΑΤΙ: δημιουργία πεπτιδίων από τα πρωτεασώματα 1. ουβικιτινυλίωση 19 S 20 S 2. «δραστικό» πρωτεάσωμα LMP γονίδια 3. Ανοσοπρωτεασώματα στα ενεργοποιημένα APC

Δομή του πρωτεασώματος

μεταφορά πεπτιδίων μέσω των TAP στο ΕΔ ΕΝΔΟΓΕΝΕΣ ΜΟΝΟΠΑΤΙ: μεταφορά πεπτιδίων μέσω των TAP στο ΕΔ ετεροδιμερής TAP (ΤΑΡ1 και ΤΑΡ2) εκλεκτική μεταφορά των πεπτιδίων στο ΑΕΔ

Ίδια πρωτεΐνη, παρουσίαση διαφορετικών πεπτιδίων ΕΝΔΟΓΕΝΕΣ ΜΟΝΟΠΑΤΙ: Ίδια πρωτεΐνη, παρουσίαση διαφορετικών πεπτιδίων Κοινή πρωτεΐνη Διαφορετικό MHC μόριο Διαφορετικό Τ κύτταρο

σύνδεση πεπτιδίου & σταθεροποίηση των MHC τάξης Ι ΕΝΔΟΓΕΝΕΣ ΜΟΝΟΠΑΤΙ: σύνδεση πεπτιδίου & σταθεροποίηση των MHC τάξης Ι New chaperone ERp57 Exopeptidase ERAP Tapasin associates with TAP Peptide binding stabilizes MHC I συγκράτηση της α-αλυσίδας αναδίπλωση και πρόσδεση πεπτιδίου σταθεροποίηση συμπλέγματος MHC-πεπτίδιο

Eπεξεργασία Ag και παρουσίαση με τα MHC τάξης Ι σύνδεση ?

Επεξεργασία και παρουσίαση ενδογενών αντιγόνων κατά Reits (άποψη # 1)

Επεξεργασία και παρουσίαση ενδογενών αντιγόνων κατά Reits (άποψη # 2)

Ποιες πρωτεΐνες παρουσιάζονται με MHC τάξης Ι ? (κατά Reits)

δημιουργία αντιγονικών πεπτιδίων ΕΞΩΓΕΝΕΣ ΜΟΝΟΠΑΤΙ: δημιουργία αντιγονικών πεπτιδίων

σύνδεση αντιγονικών πεπτιδίων με τα MHC τάξης ΙΙ ΕΞΩΓΕΝΕΣ ΜΟΝΟΠΑΤΙ: σύνδεση αντιγονικών πεπτιδίων με τα MHC τάξης ΙΙ μη κλασικά MHC μόρια

Ο ρόλος της αμετάβλητης αλυσίδας (Ii) τελική παραμονή του CLIP

Ο ρόλος των MHC μορίων DM

Eπεξεργασία Ag και παρουσίαση με τα MHC τάξης ΙΙ ενδοκυττάρωση (scavenger υποδοχέα, υποδοχέα συμπληρώματος, Fc, BCR) πινοκυττάρωση φαγοκυττάρωση αυτοφαγία (autophagy) του κυτταροπλάσματος μέσα σε λυσόσωμα

Επεξεργασία και παρουσίαση εξωγενών αντιγόνων κατά Reits

Σύγκριση των οδών επεξεργασίας & παρουσίασης Ag

Κύριες διαφορές οδών επεξεργασίας και παρουσίασης αντιγόνου

Αποτελέσματα της επεξεργασίας και παρουσίασης αντιγόνου

Σχέση οδών επεξεργασίας των αντιγόνων ! cross-presentation not only in DCs but also in melanoma cells, eg. MMP2; Godefroy et al., J. Exp. Med., 2005

Η αδειοδότηση των δενδριτικών κυττάρων (ΜΟΝΟ) προϋπόθεση για την «διασταυρωτή» παρουσίαση Eαν το DC παρουσιάσει ξένο αντιγόνο στα CD4+ Τ κύτταρα, «αδειοδοτείται» να επανακατευθύνει το εξωγενές αντιγόνο στο ενδογενές μονοπάτι Η «άδεια» (license) μπορεί να είναι κυτταροκίνες προς/από το DC στο CD4+ Τ κύτταρο Τα σήματα δείχνουν στα κύτταρα ότι η διασταυρωτή αντίδραση είναι σωστή Kurts et al., 2010

Η αδειοδότηση των δενδριτικών κυττάρων (ΜΟΝΟ) προϋπόθεση για την «διασταυρωτή» παρουσίαση Προς το παρόν ξέρουμε ότι μόνο τα DC μπορούν να κάνουν διασταυρωτή παρουσίαση IN VIVO Αποτέλεσμα: εξωγενή αντιγόνα παρουσιάζονται στα CD8+ κύτταρα και διεγείρουν την κυτταροτοξικότητά τους Kurts et al., 2010

Νέος τρόπος διάσπασης και παρουσίασης του αντιγόνου - protein splicing Φαγοκυττάρωση (?) και διάσπαση από ένζυμα APC + proteasome (?) Renal cell Ca: FGF-5; 40 aa; Hanada et al., Nature, 2004 Melanoma: gp 100; 4 aa; Vigneron et al., Science, 2004 Melanoma: tyrosinase; 27 aa; Robbins et al., 2006 παρουσίαση από υπάρχον MHC

Νέος τρόπος διάσπασης και παρουσίασης του αντιγόνου - protein splicing

protein splicing in reverse order! Και ένας ακόμα τρόπος… protein splicing in reverse order! Warren et al., 2006

Μηχανισμός δημιουργίας protein splicing in reverse order Τυροσινάση σε κύτταρα ασθενούς με μελάνωμα Dalet et al., 2011

Η παρουσίαση μη πεπτιδικών αντιγόνων (Ι) CD1α, b, c, d δομή σαν τα MHC τάξης Ι πρόσληψη Ag σαν τα MHC τάξης ΙΙ από ενδογενές μονοπάτι ενζυμική διάσπαση ? εμπλοκή tapasin ? εμπλοκή DM-like μορίων ? εμπλοκή Ii αλυσίδας ?

Η παρουσίαση μη πεπτιδικών αντιγόνων (ΙΙ) Διαφορετική δομή της σχισμοειδούς θήκης στα CD1 Φυλογενετική εξέλιξη των CD1 μορίων

Η παρουσίαση μη πεπτιδικών αντιγόνων (ΙΙΙ)

H επεξεργασία διαφορετικών παθογόνων Ενδοκυτταρικά παθογόνα Ενδοκυστιδικά παθογόνα Εξωκυτταρικά παθογόνα + τοξίνες